Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausschleusen von festem, rieselfähigem, pastenförmigem oder flüssigem Material von einem Raum in einen andern, wobei in den beiden Räumen unterschiedliche statische Drucke herrschen sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Bei den Verfahren, wie sie von bekannten Vorrichtungen zum Ausschleusen von festem, riselfähigem Material bekannt geworden sind, besteht fortwährend die Schwierigkeit, nach dem Einfallen des auszuschleusenden Materials in die Schleuse, den hinteren Abschluss der dadurch gebildeten Schleusekammer luftdicht sicherzustellen, um ein Zurückblasen des Materials beim Öffnen und Entladen der Schleuse zu verhüten. Die Schwierigkeit ist dadurch bedingt, dass die Schleusekammer vollständig mit Material gefüllt wird, sofern nicht, was vielfach unmöglich ist, eine Dosiervorrichtung für eine entsprechend geringe K ammerfüllung sorgt. Das die Kammer verschliessende Element stösst dann normalerweise auf Material in der Kammer, und in vielen Fällen ist ein Abschliessen der Schleusekammer dadurch erschwert, wenn nicht gar verunmöglicht.
Die vorliegende Erfindung hilft diesem Übelstande ab, indem sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch auszeichnet, dass man in der Schleuse während des Schleusevorganges das Volumen der Schleusekammer nach deren Anfüllen vergrössert, um das sichere Abschliessen derKammer nach oben zu gewährleisten.
Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist gekennzeichnet, durch mindestens einen Schlauch als Schleuse und auf einem umlaufenden Träger kippbar angeordnete, das Schleusekammer-Volumen festlegende, den Schlauch zusammenquetschende Abschliesselemente sowie durch eine Steuerung, um jeweils das obere Abschliesselement der Kammer in seiner Bewegung bezüglich dieser eine bestimmte Zeitspanne zurück zu halten.
Dabei können auf einem Bandtrieb, mit z.B. gummi-elastischem Band, Träger befestigt sein, in welchen zwischen zwei Lagen schwenkbar, je eine Anpresswalze gelagert ist. Diese Ausführung ist im Aufbau äusserst einfach und daher betriebssicher.
Ferner ist es möglich, durch ein Steuerorgan, das den oberen Abschluss der wandelnden Schleusekammer bildende Element über einen Totpunkt aus einer Schwenklage in die andere. die Klemmlage. zu schwenken. Diese Steuerung, als Auflaufsteuerung konzipiert, besteht aus einem einfachen Element, beispielsweise einem Hebel, was wohl das einfachste aller Steuerelemente darstellen dürfte.
Dadurch, dass vorzugsweise die Abschliesselemente auf den umlaufenden Trägern zwischen zwei Anschlägen frei schwenkbar angeordnet sind, muss nur die eine Bewegung, nämlich die Abschliessbewegung zum Abschliessen der Schleusekammer, gesteuert werden, während die übrigen Bewegungen selbsttätig durch das Eigengewicht der Abschliesselemente oder mittels einer Feder vollzogen werden.
Um den langen, nicht geführten Bandteil zwischen der Antriebs- und der Führungswalze doch zu führen, sind die Träger auf mindestens einem Teil ihres Weges geführt, z.B.
zwischen Schienen.
Zwecks Sicherstellung. dass der Quetschschlauch nach dem Zusammenquetschen wieder seine ursprüngliche Lage einnimmt, ist es möglich, den Aussenbereich des Schlauches unter Vakuum zu setzen.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine rein schematische Darstellung des Aufbaus einer Vorrichtung zum Ausschleusen von festem, rieselfähigem, pastenförmigem oder flüssigem Material, mit Teilen des elektrischen Schaltschemas.
Fig. 2-5 in rein schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäss Fig. 1 in verschiedenen Betriebsstufen,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines Modells zum Ausschleusen von festem, rieselfähigem, pastenförmigem oder flüssigem Material,
Fig. 7 einen Schnitt durch das Modell nach Fig. 6, gemäss Liniei-I.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zeigt einen Materialtrichter 1 mit einem Vibrator 2, aus welchem Trichter 1 das auszuschleusende Material anfällt. Dieser Trichter befindet sich unter einem Überdruck, bedingt durch eine vorgeschaltete pneumatische Förderanlage. Es ist natürlich auch möglich, im Trichter 1 mit Unterdruck oderAtmosphärendruck zu arbeiten. Der Überdruck kann Atmosphären betragen. Im Materialtrichter 1 können sich pulverförmige oder grösser dimensionierte Teile, wie Zuschlagstoffe für die Betonfabrikation und dergleichen, befinden. Dem Materialtrichter 1 schliesst sich ein Quetschschlauch 4 an. Die Vorrichtung ist in einem luftdichten Gehäuse 6 eingebracht. Es ist ferner ein Nockenventil 5 mit einer Einblasdüse 7 ersichtlich.
Durch gesteuertes Einblasen von Druckluft in diese Düse 7 kann das freie Volumen der Zelle bzw. des Kammerteils 39 vergrössert und das Ausstossen des Materials verbessert werden, wie die nachfolgenden Darlegungen erkennen lassen.
Der Quetschschlauch 4 ist, wie ersichtlich, auf einer Anpressplatte 9 längsgestützt. Dem Schlauch 4 ist eine Abblaskammer 11 nachgeschaltet. Dieser sowie die Einblasdüse 7 werden über eine Luftleitung 13 gegebenenfalls mit Druckluft versorgt. In Fig. list ferner ein Bandtrieb 15 ersichtlich, mit einer unteren Antriebswalze 17 und einer obern Umleitwalze 18. Diese treiben, bzw. leiten, ein gummi-elastisches Band 20, auf welchem, in entsprechenden Abständen, eine Anzahl Träger 21, hier deren fünf, befestigt sind. Im weitern ist im Oberteil des Quetschschlauches 4 ein Auffahr-Steuerorgan 22 vorgesehen. An jedem Träger 21 ist je eine kippbare Anpresswalze 23, 24, 25, 26 und 27 angeordnet.
Der Antrieb des gummielastischen Bandes 20, bzw. derAntriebswalze 17, erfolgt mittels eines Antriebsmotors 31 über ein Regelgetriebe 30 und eine Kupplung 29. Es ist ferner eine Injektorvakuumpumpe 33 ersichtlich, welche erlaubt, das Innere des Gehäuses 6 unter Vakuum zu setzen. Der Quetschschlauch 4 wird funktionsmässig in einen Einlaufschlauchteil 37, einen Schleusekammerteil 39 und in einen Auslaufschlauchteil 41 unterteilt.
Wie aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich, umfasst eine derartige Vorrichtung zum Ausschleusen von festem, rieselfähigem, pastenförmigem oder flüssigem Material ferner ein Bandtriebgestell 43. in welchem die beiden Wellen 45 und 46 für die Antriebswalze 17, bzw. die Umleitwalze 18, lagern. Auf den Längsseiten des Bandtriebgestelles 43 sind feste Führungsschienenpaare 48 und 49 angeordnet. Sie dienen der Führung von profilierten Stützrollenpaaren 51, 52, welche drehbar an den Trägern 21 befestigt sind und diese samt dem Band 20 in der in Fig. 6 ersichtlichen Art führen. Die Anpresswalzen 23 bis 27 (in Fig. 6 sind nur vier Walzen 23 bis 26 vorhanden) sind über Schwenkarme 54 und Schwenkbolzen 55 kipp bzw. schwenkbar an den Trägern 21 befestigt. Die Walzen 23 bis 26 sind mittels Wellen 57 in den Schwenkarmen 5 drehbar gelagert.
Der Schwenkwinkel der Schwenkarme 54 und mithin der Anpresswalzen 23,26 ist durch zwei Schwenkanschläge 59 und 60 in jedem Träger 23 begrenzt. Durch das Anbringen einer Feder ist es möglich. den in die untere Lage (Nadir) abfallenden Träger unter leichtem Zug zu halten, welche Lage erst beim Auflaufen auf das Steuerorgan 22 wechselt.
Die Umdrehung des Bandtriebes 15 erfolgt in den gezeigten Darstellungen im Gegenuhrzeigersinn.
Die in ihrem Aufbau beschriebene Vorrichtung funktioniert wie folgt:
Gemäss Fig. 2 fällt aus dem Materialtrichter 1 auszuschleusendes Material in den Einlaufschlauchteil 37, welcher durch die Anpresswalze 23 nach unten praktisch luftdicht abgeschlossen ist. Dabei ist ersichtlich, dass der Schwenkarm der Walze 23 annähernd senkrecht auf der Fläche des Bandes 20 steht, leicht nach oben geneigt, so dass der Winkel < p etwas geringer als 90" wird, und sich die Walze 23 nicht in indifferentem, sondern in stabilem Gleichgewicht befindet. Wie dies im übrigen erreicht wird, ist anhand der Fig. 6 an späterer Stelle erläutert. Unter dieser Walze befindet sich in annähernd analoger Lage die Anpresswalze 24.
Zwischen den beiden Walzen 23, 24 befinden sich der mit dem auszuschleusenden Material nicht vollständig angefüllte Kammerteil 39, der aus dem höheren Druckniveau im Materialtrichter 1 in ein niedrigeres der Abblaskammer 11 ausgeschleust werden soll.
Bei weiterem Drehen des Bandtriebes 15 fällt unmittelbar nach der Lage gemäss Fig. 2, die Anpresswalze 24 vom Schlauch 4 ab. Dadurch wird der Kammerteil 39 geöffnet und das Gut fällt unter seinem Eigengewicht in die Abblaskammer 11, aus der es, beispielsweise pneumatisch, weitergefördert wird. Gleichzeitig ist die Walze 27, mit ihrer seitlich vorstehenden Welle 57 auf das Auffahrsteuerorgan 22 aufgelaufen, (Fig. 2) um den Schwenkbolzen 55 an ihrem Träger 21 geschwenkt worden, während das gummielastische Band 20 sich nach unten weiter bewegt. Durch diese Schwenkbewegung ist die Anpresswalze 27 in die in Fig. 3 ersichtliche Lage geschwenkt worden, in welcher sie den Quetschschlauch 4 zusammenpresst und nach Durchlaufen der labilen, zum Band 20 senkrechten Lage unter Bildung des Winkels < p am Schwenkanschlag 60 des Trägers 21 zum Anschlag kommt.
Hierauf wird sie durch das sich nach unten bewegende Band 20 mitgenommen. Dabei rollt die Walze 27, oberer Abschluss eines neuen Kammerteiles 37, auf dem Quetschschlauch 4 ab, wobei sich der Kammerteil 39 mit der Geschwindigkeit des gummielastischen Bandes 20 geschlossen nach unten bewegt.
Während also die den Kammerteil 39 (Fig. 2) festlegende Anpresswalze 23 mit Bandgeschwindigkeit nach unten läuft, bildet sich über ihr im Einlaufschlauchteil 37 ein neuer Kammerteil, der ungefähr in der Lage gemäss Fig. 3, d.h. wenn der Schwenkarm 54 zur Walze 27 unmittelbar vor dem Erreichen der 90" Winkel-Lage steht, den Quetschschlauch 4 zusammenpresst und damit den Kammerteil 39 nach oben praktisch luftdicht abschliesst. Da die Anpresswalze 27 aber weiterhin in gleichbleibender Höhe auf dem Schlauch 4 abrollt, die untere Anpresswalze 23 dagegen mit dem Band nach unten wandert, vergrössert sich in dieser Zeit der Kammerteil 39, ohne dass durch den Einlaufschlauchteil 37 weiterhin Material in diesen Kammerteil 39 gelangen kann.
Es vergrössert sich mithin dessen Volumen, ohne dass die Materialmenge dieses vollständig ausfüllt, daher entsteht ein in Fig. 3 dargestellter, oberer, kleinerer Leeraum 62, welcher sicherstellt, dass die Walze 27 den Schlauch 4 tatsächlich ohne dazwischenliegendes Material luftdicht zusammenquetschen kann. Ein derartiger Abschluss ist nur durch die Bildung zusätzlichen Volumens in der Schleusenkammer, bzw. dem Kammerteil 39 möglich, was durch eine verzögerte Bewegung der obern Anpresswalze nach Bildung des Kammerteiles gegenüber der untern erreicht wird.
In Fig. 4 ist ersichtlich, wie das gemäss Fig. 2 eingeschleuste und gemäss Fig. 3 im Kammerteil 39 eingeschlossene Material nach unten befördert wird, während anschliessend Fig. 5 das Entleeren dieser Kammer zeigt, wobei die Walze 27, über ihren Totpunkt schwenkend nach unten kippt, was gemäss Fig. 5 soeben erfolgen wird.
Durch die Bildung eines Vakuums im Gehäuse 6 ist sichergestellt, dass der Quetschschlauch 4 bestrebt ist, seine normale Form nach jedem Quetschvorgang wiederum einzunehmen. Je nach den herrschenden Drucken im Materialtrichter 1, bzw. in der Abblaskammer II, ist eine derartige Unterdruckerzeugung nicht nötig.
Je nach der Länge des Kammerteiles 39 und mithin des Bandtriebes 15 ist es nötig, das gummielastische Band 20 auf seiner freien Länge mittels der Träger 21 zu führen. Dieser folgt über die paarweise angeordneten profilierten Rollen 51, 52 in den festen Führungsschienenpaaren 48 und 49, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist.
Im Zenit des Bandtriebes 15 ist die Anpresswalze 26 in der einen Endlage mit ausgezogenem Strich dargestellt, wobei der Schwenkarm 54 am hintern Schwenkanschlag 60 des Trägers 21 ansteht. Einen Augenblick später, nämlich nach dem Überfahren des Zenites durch den Träger 21. schwenkt die Walze 26 mit ihrem Schwenkarm 54 nach vorne, wo der Arm 54 am vordern Schwenkanschlag 59 zum Anschlag kommt. Diese Lage ist strichpunktiert in Fig. 6 ersichtlich. In dieser abgeschwenkten Lage treffen nun die seitlichen Teile der Welle 57 auf die Auffahrsteuerorgane 22 auf. Die Anpresswalze 26 beginnt nun ihre Nacheilung gegenüber dem Band 20. Sie wird wieder in ihre vor dem Schwenken aus der Zenitlage eingenommenen Lage gebracht, wie dies vorgängig beschrieben ist.
In dieser stabilen Schwenklage ist keine.Gefahr vorhanden, dass der entsprechende Kammerteil durch Abkippen der einen oder andern Anpresswalze zu früh nach unten, oder nach oben geöffnet wird.
Die beschriebene Steuerung zur Erzeugung und Vergrösserung der Schleusekammern ist denkbar einfach und daher betriebssicher und im Unterhalt problemlos. Die Teile des Antriebes sind für Demontagen und Reinigung sehr leicht zugänglich. Ferner ist die Lagerhaltung an Ersatzteilen verblüffend gering. Dies macht die beschriebene Vorrichtung insbesondere für den Schwerbetrieb bei Betonmischwerken und Transportanlagen für erodierendes Gut sehr geeignet.